PLC在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

那旭++楊弘慶

摘 要：PLC技術(shù)是目前電梯控制系統(tǒng)中最常見的一種控制方式，它以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，具有結(jié)構(gòu)簡單、方便維修、可靠性強等等多種優(yōu)點。PLC控制系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，提高了電梯的性能和可操作性。本文對電梯控制系統(tǒng)的組成進行了介紹，并簡要介紹了PLC。本文還講述了電梯控制系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，它的功能和工作原理。在此基礎(chǔ)上，分析了在電梯故障中PLC的程序設(shè)計以及如何運用。

關(guān)鍵詞：PLC;電梯控制系統(tǒng);應(yīng)用

作為高樓建筑中不可或缺的運輸工具，電梯已經(jīng)被人們廣泛使用于各個領(lǐng)域，它已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市的一個標志。電梯性能的好壞在很大程度上受到控制系統(tǒng)的影響。傳統(tǒng)的電梯采用繼電器來對自動控制系統(tǒng)的線路進行控制，這種控制系統(tǒng)具有可靠性不強、通用性很差、常出故障、空間占用較多、維修難度大等缺陷，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這種控制系統(tǒng)注定被淘汰。而PLC控制系統(tǒng)集可靠性、通用性、低成本、抗干擾性、方便等諸多優(yōu)勢于一身，能夠有效解決以上問題，因此在電梯控制系統(tǒng)中有效運用PLC，可以提高電梯的安全性、可靠性和舒適度。

一、電梯控制系統(tǒng)的組成

邏輯控制系統(tǒng)以及電力拖動系統(tǒng)是電梯控制系統(tǒng)的重要組成部分。只有保證電動機的輸出轉(zhuǎn)矩能夠在一定的調(diào)速方式下滿足負載轉(zhuǎn)矩的條件，才能提高電梯的舒適程度。電梯的配重系統(tǒng)和轎廂分別在鋼絲繩的兩端，而鋼絲繩掛在曳引輪上面，電機經(jīng)過減速機構(gòu)可以拖動曳引輪，從而使得轎廂上下運動。邏輯控制系統(tǒng)由幾十個電器元件安裝而成，主要是由召喚箱、控制柜、層樓指示、操縱箱、曳引電動機幾部分構(gòu)成，這些電器元件安裝在電梯井道里外和電梯的各相關(guān)部件上。邏輯控制系統(tǒng)通過對電路的控制實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)工作程序的控制，以保證電梯的安全性。電梯的電力拖動系統(tǒng)比邏輯控制系統(tǒng)的變化范圍小，如果確定了電梯的種類、額定速度和載重，基本上就可以確定這部電梯電力拖動系統(tǒng)的各個零部件。

二、PLC簡要概括

（一）PLC的含義

PLC即可編程序邏輯控制器，它是將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合而形成的產(chǎn)物，是專門為工業(yè)進行數(shù)字控制的一種電子控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)利用內(nèi)部的邏輯運算、定時、運算、順序控制等各種指令，實現(xiàn)對信號的輸入輸出從而達到對設(shè)備的有效控制。

（二）PLC的發(fā)展趨勢

第一，由中小型向超小、超大型發(fā)展。目前PLC多是中小型的，但是隨著市場的不斷發(fā)展各種需求逐漸增多，因此PLC的品種也不斷增多。第二，智能模塊得到快速發(fā)展，聯(lián)網(wǎng)通信性能不斷提升。近些年來，為了適應(yīng)自動化控制系統(tǒng)不斷增多的需求，開發(fā)了很多方便靈活的功能模塊，使得PLC的功能還有應(yīng)用范圍不斷擴展。提升了PLC的聯(lián)網(wǎng)通信性能，促進了PLC控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。第三，外部故障檢測和處理能力不斷增強。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，PLC控制系統(tǒng)中的故障有20%是CPU、I/O等內(nèi)部故障，對于這些故障可以通過PLC系統(tǒng)的硬件和軟件進行檢測和處理。

三、PLC電梯控制系統(tǒng)

（一）PLC電梯控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

與其他種類的電梯控制系統(tǒng)相同，PLC電梯控制系統(tǒng)也是包括拖動控制系統(tǒng)、信號控制系統(tǒng)兩個最主要的組成部分。PLC控制系統(tǒng)分硬件設(shè)備主要由主機及擴展、機械系統(tǒng)、門機、層號指示燈、調(diào)速裝置、機械系統(tǒng)等，PLC主機是PLC控制系統(tǒng)的核心部分。拖動控制系統(tǒng)中是電梯工作狀態(tài)的信號送給PLC，由PLC向拖動系統(tǒng)發(fā)出起動、切換速度等相關(guān)控制信號。而信號控制系統(tǒng)是通過軟件實現(xiàn)運作的，包含轎內(nèi)指令、廳外召喚、換速、順向截梯、開關(guān)門等。

（二）PLC電梯控制系統(tǒng)工作原理

PLC電梯體統(tǒng)是由隨機邏輯進行控制的，電梯在運行時的各種信號的輸入都是隨機出現(xiàn)的，也就是說信號出現(xiàn)與否是不能確定的。PLC控制系統(tǒng)的輸入接口將指令信號傳送到PLC的主機里，并利用軟件對各種信號進行邏輯運算和相關(guān)處理。之后由輸出信號發(fā)出指令，從而實現(xiàn)拖動系統(tǒng)和門機的正常運作。

（三）PLC電梯控制系統(tǒng)的功能

第一，由電動機對轎廂的上升和下降進行控制，并且每次都要設(shè)置電梯向上和向下的開關(guān)按鈕。第二，自動關(guān)門功能，電梯在完成轎廂內(nèi)的所有指令以后，如果沒有收到外部的呼叫信號，轎廂就應(yīng)當實現(xiàn)自動關(guān)門。第三，自動開門功能。電梯停在某一層，而外部的向上、向下指令按鈕被按下時電梯應(yīng)當實現(xiàn)自動開門。第四，轎廂內(nèi)部指令的記憶功能，當電梯轎廂內(nèi)部有多個選層按鈕被同時按下時，電梯應(yīng)當對指令具有記憶功能。第五，外部指令的記憶與順向停靠功能。在電梯的運轉(zhuǎn)的過程中，需要對外部的呼梯指令進行記憶，對于順向的呼梯指令要開門?？拷o予應(yīng)答。第六，按鈕開門功能。在轎廂門正在開關(guān)或者已經(jīng)關(guān)閉而電梯尚未啟動時，按下開關(guān)按鈕可以將門打開。第七，自動定向的功能。如果轎廂內(nèi)的選層在電梯所處位置的上下不同位置，電梯需要自動根據(jù)先入為主的原則確定運行方向。第八，自動關(guān)門和提前關(guān)門。電梯在?？繒r，一般4到6秒應(yīng)實現(xiàn)自動關(guān)門，如果按下關(guān)門按鈕可以完成提前關(guān)門指令。第九，自動返回基站功能。如果電梯設(shè)有基站，那么電梯在進行完所有的指令以后，應(yīng)當返回基站停機。

四、PLC在電梯故障診斷中的程序設(shè)計與實施

對于使用PLC系統(tǒng)的電梯，我們在改造時通常是把提取到的故障信息作為輸入信號。一旦外圍原件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會及時獲得該信息，并輸入到PLC系統(tǒng)中，以此來實現(xiàn)對電梯的控制。這樣做的好處在于不僅能實現(xiàn)對電梯狀態(tài)的監(jiān)控，而且能通過PLC系統(tǒng)準確而細致的反應(yīng)出來。在這整個診斷過程中實現(xiàn)對故障的采集、分析與控制，從而最終達到解決的目的。當電梯出現(xiàn)故障時，PLC會控制內(nèi)部續(xù)電器斷電，從而切斷運行電路，使電梯停止運轉(zhuǎn)。在問題顯示方面，PLC通過判斷故障類型，來驅(qū)動相應(yīng)的發(fā)光二級管。不同的發(fā)光二級管表示不同的故障類型，工作人員可以通過顯示情況直觀的得到到底是哪方面出現(xiàn)了問題，并提出解決方案。

五、總結(jié)

電梯是高層建筑中重要的運輸工具，在城市中扮演著重要的角色。PLC控制系統(tǒng)以其可靠性、便捷性、安全性等各種優(yōu)勢取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提高了電梯系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，且使得電梯更加易于維護，達到了較好的經(jīng)濟效益。

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